Wiki source code of ITASAT-1

Version 15.4 by Bruno Mattos on 2025/10/21 12:35

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1.2	1	(% class="row" %)
	2	(((
	3	(% class="col-xs-12 col-sm-4 col-sm-push-8" %)
	4	(((
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	6	(((
	7	= ITASAT-1 =
	8
	9	[[image:ITASAT- 1.jpg\|\|alt="ITASAT1.jpg"]]
	10
2.1	11	\|=Tamanho\|6U
	12	\|=Mass (kg)\|8
	13	\|=Lançamento\|3 de dezembro 2018
12.2	14	\|Veículo de Lançamento\|Falcon 9 Block 5
	15	\|Local do Lançamento\|[[Base da Força Aérea de Vandenberg>>url:https://pt.wikipedia.org/wiki/Base_da_For%C3%A7a_A%C3%A9rea_de_Vandenberg]], [[Lompoc>>url:https://pt.wikipedia.org/wiki/Lompoc]], [[Califórnia>>url:https://pt.wikipedia.org/wiki/Calif%C3%B3rnia]]
	16	\|Status\|Descomissionado
	17
	18
1.2	19	)))
	20
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	23	Contents
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8.3	35	Lançado em 2018, o ITASAT-1 foi o primeiro nanossatélite desenvolvido pelo time do CEI.
1.2	36	)))
	37	)))
	38
10.1	39	[[Time do ITASAT-1>>image:equipe itasat_2.jpg\|\|alt="EquipeITASAT1" data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
4.2	40
1.4	41	= Objetivo da Missão =
1.2	42
2.2	43	O Projeto visa capacitar estudantes envolvidos no projeto, que poderão utilizar os conhecimentos adquiridos em vários setores da sociedade brasileira, o que poderá potencializar outros desenvolvimentos correlacionados no setor espacial, qualificar no espaço os componentes e os equipamentos que serão utilizados no satélite; vai testar concepções e arquiteturas de projetos utilizados no desenvolvimento dos subsistemas que compõem o satélite.
1.2	44
10.2	45	{{embed url="https://youtu.be/ZpM_bj5WbEA?si=FX5YueBBSethi4RS" width="500" reference="ITASAT-1.WebHome" ratio="16:9"/}}
1.2	46
8.3	47
	48
10.3	49	== Capacidades da Missão ==
1.4	50
10.3	51	O ITASat-1 está equipado com um transponder do Sistema de Coleta de Dados (DCS), um receptor GPS (Sistema de Posicionamento Global), uma câmera denominada Cam e o DCX-2 (Experimento de Comunicação-2).
1.2	52
10.3	53	O transponder DCS foi desenvolvido em uma versão miniaturizada, de modo a se adequar às restrições de tamanho e consumo de energia de um CubeSat. Por ser compatível com o atual Sistema Brasileiro de Coleta de Dados, esse transponder pode coletar dados de mais de 900 Plataformas de Coleta de Dados (PCDs) espalhadas pelo território brasileiro e pelas áreas costeiras, oferecendo informações sobre qualidade da água, níveis oceânicos, composição do ar e migração animal.
1.2	54
10.3	55	A Cam é uma câmera comercial NanoCam C1U, que opera na faixa visível do espectro, tendo como principal objetivo validar o desempenho do sistema de controle de atitude.
1.2	56
10.3	57	O DCX-2 foi proposto pela comunidade brasileira de radioamadores como um experimento para prover um canal de comunicação com rádios amadores ao redor do mundo. O experimento possui três modos de operação — //Beacon//, //Transponder// e //Store and Forward// — permitindo a transmissão de diferentes tipos de mensagens nas faixas de UHF/VHF (Ultra High Frequency e Very High Frequency, respectivamente) para diversos receptores.
1.2	58
10.3	59	== Especificações de Desempenho ==
1.2	60
10.3	61	A câmera Cam possui um sensor colorido de 3 megapixels com lente de 35 mm, oferecendo resolução espacial de 60 m por pixel a 650 km de altitude. O sensor CMOS colorido no formato 4:3 fornece imagens de 2048 × 1536 pixels em padrão RGB Bayer de 10 bits.
1.4	62
10.3	63	O ITASat-1 mantém uma órbita circular heliossíncrona a 575 km de altitude e inclinação de 98°, com hora local do nó descendente (LTDN) às 10h30.
1.4	64
10.3	65	== Espaçonave e Componentes de Hardware ==
1.5	66
10.3	67	O ITASat-1 possui arquitetura CubeSat 6U, com massa de 5,2 kg. O barramento do CubeSat 6U inclui dois OBCs (computadores de bordo): um dedicado ao subsistema de tratamento de dados de bordo (OBDH) e outro ao subsistema de determinação e controle de atitude (ADCS).
2.1	68
10.3	69	O OBDH utiliza um computador comercial de alto desempenho baseado em ARM Cortex-M3, executando um sistema operacional embarcado de tempo real (FreeRTOS).
	70	O computador do ADCS é baseado em um ARM7 MCU, que se conecta diretamente aos sensores (sensores solares, giroscópio e magnetômetro) e atua sobre os atuadores (magnetotorqueadores e rodas de reação).
2.1	71
10.3	72	A espaçonave inclui também os subsistemas de Telemetria e Telecomando (TMTC), Estrutural e Térmico (STS) e de Energia e Suprimento de Potência (EPS).
2.1	73
10.3	74	Painéis solares estão instalados em cinco faces do CubeSat, gerando 6 a 7 W de potência no total, enquanto a sexta face abriga a câmera. A energia é armazenada em baterias de íons de lítio.
	75
11.2	76	= ITASat-1 (Instituto Tecnológico de Aeronáutica Satellite-1) =
10.3	77
12.2	78	O ITASat-1 é o primeiro microssatélite universitário e tecnológico do Brasil, financiado pela Agência Espacial Brasileira (AEB) no âmbito do Programa de Desenvolvimento e Lançamento de Satélites Tecnológicos de Pequeno Porte.
	79	Seu desenvolvimento e operação representam uma importante oportunidade de formação e capacitação de estudantes brasileiros em tecnologia espacial, além de permitir o teste em órbita de novos componentes e tecnologias para futuras missões nacionais.
10.3	80
12.2	81	O projeto conta com coordenação técnica do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e coordenação acadêmica do ITA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica) — ambos localizados em São José dos Campos (SP). O ITA é responsável pelo projeto, construção, testes e operação do ITASat-1.
10.3	82
	83	Outras universidades participantes:
	84
	85	* Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP)
	86	* Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
	87	* Universidade Estadual de Londrina (UEL)
	88	* Universidade de Brasília (UnB)
	89	* Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
	90	* Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (FEG-UNESP)
	91	* Technische Universität Berlin (TUB), Alemanha — com o experimento ISL e intercâmbio de estudantes.
	92
15.2	93	O projeto ITASat teve origem em 2005, com o objetivo de treinar e formar estudantes por meio do desenvolvimento de um produto espacial. O projeto visa motivar alunos de diferentes áreas a trabalhar de forma multidisciplinar, desenvolvendo competências tanto nas universidades quanto na indústria espacial brasileira.
10.3	94
15.2	95	Durante os anos, o projeto passou por diversas mudanças — desde um microssatélite de 100 kg até a atual configuração de CubeSat 6U, projetada, montada e testada com sucesso.
10.3	96
15.2	97	O lançamento ocorreu em dezembro de 2018, e desde então o ITASat vem sendo rastreado e operado pela equipe de controle em solo.
10.3	98
11.2	99	== Bus ==
10.3	100
15.2	101	Desenvolvido como um CubeSat 6U, o ITASat foi projetado para servir como plataforma para futuras missões. Os principais aspectos considerados foram:
2.1	102
11.1	103	* Ênfase em Engenharia de Sistemas e nas etapas de Montagem, Integração e Testes (AIT)
15.2	104	* Uso de equipamentos COTS (Commercial-Off-The-Shelf)
	105	* Modularidade em hardware e software
	106	* Desenvolvimento de placas de interface elétrica e mecânica
	107	* Capacidade de operação do satélite.
2.1	108
15.2	109	O foco em Engenharia de Sistemas, AIT, desenvolvimento de software e atividades de Verificação e Validação (V&V) permitiu concluir o CubeSat em dois anos. Para cumprir esse prazo, a maior parte dos subsistemas utilizou soluções COTS, especificadas de diferentes fornecedores, exigindo grande esforço da equipe para garantir compatibilidade entre todos os componentes.
1.5	110
11.1	111	O barramento 6U é composto pelos subsistemas convencionais de uma plataforma espacial, com destaque para dois OBCs — um dedicado ao OBDH e outro ao ADCS.
1.5	112
11.1	113	=== STS (Subsistema Estrutural e Térmico) ===
1.5	114
11.1	115	A estrutura interna do CubeSat reserva 2U para cargas úteis e 4U para a plataforma. O controle térmico é passivo.
1.5	116
11.1	117	=== EPS (Subsistema de Energia e Potência) ===
1.5	118
11.1	119	Baseado em uma solução COTS, o EPS fornece 40 Wh / 2600 mAh de autonomia com baterias de íons de lítio, linhas de potência reguladas (5 V e 3,3 V) e não reguladas (tensão da bateria – até 16,8 V).
	120	Painéis solares fixos em cinco faces utilizam células de tripla junção com eficiência de 28%, gerando 6 a 7 W em média na órbita do ITASat.
2.1	121
11.1	122	=== OBDH (On-Board Data Handling) ===
2.2	123
11.1	124	Computador ARM-Cortex M3 executando FreeRTOS, com:
	125
	126	* MCU de 32 bits, baixo consumo
	127	* 256 kB de EEPROM
	128	* 4 MB de flash e 2 MB de SRAM
	129	* Proteção SEU por EDAC em FPGA e proteção SEL
	130	* MicroSD até 2 GB
	131	* Interfaces GPIO, I2C, SPI, CAN e UART
	132	* Testes de vibração, vácuo térmico e radiação (TID @ 20 krad, SEE @ 60 MeV)
	133
	134	O software embarcado foi totalmente desenvolvido pela equipe, em arquitetura modular por camadas, permitindo trabalho colaborativo e integração de bibliotecas e drivers externos.
	135
	136	=== ADCS (Attitude Determination and Control System) ===
	137
	138	Controlador baseado em ARM7 MCU, conectado aos sensores (solar, giroscópio, magnetômetro) e atuadores (magnetotorqueadores e rodas de reação). Implementa três modos de controle de atitude:
	139
	140	1. Controle B-dot para desaceleração (//detumbling//);
	141	1. Controle magnético, alinhando o satélite ao campo magnético terrestre;
	142	1. Controle três eixos, combinando rodas de reação e magnetotorqueadores.
	143
	144	=== TMTC (Telemetria e Telecomando) ===
	145
	146	Canal de subida (uplink) em UHF, taxa de 1200 bit/s, modulação AFSK.
	147	Dois canais de descida (downlink):
	148
	149	* VHF, 1200–9600 bit/s, modulação BPSK, 22 dBm
	150	* S-band, até 144 kbit/s, modulação BPSK, potência ajustável 27–33 dBm
	151
	152	As rádios UHF/VHF estão integradas em uma única placa, utilizadas para comando, controle e transmissão de dados de carga útil. O transmissor em S-band é dedicado a dados científicos de maior volume.
	153
12.1	154	== Payloads ==
11.1	155
	156	=== Transponder DCS (Data Collection System) ===
	157
	158	Desenvolvido pelo INPE/CRN (Natal), com tecnologia atualizada e miniaturização para CubeSat. Compatível com o Sistema Brasileiro de Coleta de Dados, o transponder permite ao ITASat (5,2 kg) desempenhar a mesma função dos satélites SCD-1 e SCD-2 (115 e 117 kg, respectivamente).
	159	Coleta dados de mais de 900 PCDs, com informações sobre qualidade da água, níveis fluviais, ar e migração animal.
	160	Mais informações: [[http:~~/~~/sinda.crn.inpe.br/PCD/SITE/novo/site/index.php>>url:http://sinda.crn.inpe.br/PCD/SITE/novo/site/index.php]]
	161
	162	=== Receptor GPS ===
	163
	164	Desenvolvido pela UFRN e pelo IAE/DCTA, tendo voado anteriormente em um foguete VSB-30. Para integração ao padrão CubeSat, foram criadas interfaces mecânicas e elétricas específicas.
	165
15.3	166	[[Photo of the GPS receiver>>image:ITASat1_GPSreceiver.jpeg\|\|alt="ITASAT-1 GPS Receiver" data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
15.2	167
11.1	168	=== Câmera (Cam) ===
	169
	170	Câmera comercial de observação na faixa visível ([[GomSpace NanoCam C1U>>url:https://gomspace.com/shop/payloads/earth-observation.aspx]]), sensor colorido de 3 MP com lente de 35 mm e desempenho de 60 m/pixel a 650 km de altitude.
	171
15.4	172	[[Photo of the COTS camera>>image:ITASat1_Cam.jpeg\|\|data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
15.3	173
11.1	174	=== DCX-2 (Experimento de Comunicação-2) ===
	175
	176	Proposto pela comunidade de radioamadores, com três modos:
	177
	178	1. Beacon – transmissão periódica de até 10 mensagens armazenadas;
	179	1. Transponder – retransmissão em VHF de sinais recebidos em UHF;
	180	1. Store and Forward – armazenamento e posterior retransmissão de mensagens UHF em VHF, permitindo comunicação entre diferentes regiões do globo.
	181
3.1	182	== Lançamento ==
2.2	183
11.1	184	O ITASat-1 foi lançado em 3 de dezembro de 2018, às 18:34:05 GMT, durante a missão SSO-A SmallSat Express da Spaceflight, a bordo de um foguete Falcon-9 Block 5 da SpaceX, a partir da Base Aérea de Vandenberg (Califórnia).
3.1	185
11.1	186	A missão transportou 64 cargas úteis, sendo o maior lançamento compartilhado de satélites já realizado por um veículo norte-americano até então. O primeiro estágio do Falcon-9 foi reutilizado pela terceira vez e pousou com sucesso na plataforma “Just Read the Instructions”, no Oceano Pacífico.
3.1	187
11.1	188	Órbita: heliossíncrona circular, 575 km de altitude, 98° de inclinação, LTDN 10h30.
3.1	189
5.1	190	== ==
	191
1.2	192	= References =
	193
	194	* [[XWiki>>http://www.xwiki.org]]
	195	* [[XWiki Extensions>>http://www.xwiki.org]]
	196	)))
	197	)))

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